關于電動汽車驅動方式

關于電動汽車驅動方式
一．    電動汽車的主要能源來自電池，為了延長續行里程，除采用高效永磁無刷直流電機外，更重要的是提高整車的系統傳動效率，普通燃油汽車傳動效率很低，所以用原燃油汽車傳動系統改造電動汽車顯然是不合理的。
原燃油汽車系統傳動熱效率只有15-25%
   變速箱傳動效率：96%
   離合器傳動效率：85%（換檔打滑）
   差速器傳動效率：80%
   系統效率：96%×85%×80%=65%
 以上數據看實際傳到車輪上的驅動功率只有65%，傳動系統損耗了35%。
二．    電動汽車應系統設計，其目的系統傳動效率高、減小整車重量、提高永磁無刷直流電機的利用率、底量回收再利用、合理的電池電壓提高電池利用率，為了達到上述目的我們采用了以下措施：
1．          選用電機：電動汽車目前選用電機有幾種；
①   永磁無刷直流電機；效率42-95%體積小（比交流電機小一個機座）重量輕起動過載轉矩一般可以做到4-5倍，電流電壓變化±15%，負載0-100轉速不變，電機免維護，功率因數接近于1。
②   磁阻電機：效率85-90%，起動轉矩和過載轉矩2-3倍噪聲大體積與重量相當與交流電機。
③   永磁同步電機+變頻器：體積和重量比較大、效率92%過載倍數小、起動轉矩15-2倍。
④   變頻電機+變頻器：所謂交流系統、變頻電機一般比Y系列交流電機大一個機座、效率低、變頻器必需32位機DSP磁通矢量控制方式，磁通矢量控制是把電機轉子的電感電阻等參數輸到程序中，然后檢測三相電流和電壓進行計算輸出一個合理的轉矩，但電機在運行中轉子溫度在變化，由于溫度的變化轉子的參數也在變化，所以實際運行中并不太理想。
三．    綜述以上各種電機特點，選永磁無刷直流電機較為合適，體積和重量都比其他電機小，而啟動過載轉矩都大于其它電機，這對減輕重量充分利用空間都有利，日本豐田、本田電動汽車也都選用了永磁無刷直流電機，電動汽車選用永磁無刷直流電機有以下特點：
1． 體積小重量輕對減輕整車重量，利用有效空間對整車有利，比交流電機小一個機座。
2． 效率：功率因數（cosφ）高，永磁無刷直流電機效率92-95%功率因數（cosφ）近似于1。
3． 起動轉矩大，正符合汽車的特性要求，能在重載靜止的狀態下輕松起動。
4． 過載轉矩大，永磁無刷直流電機能做到4-5倍的過載，當電動汽車遇見坑坎泥濘時利用瞬時過載特性使車按全通過。
5． 永磁無刷直流電機調速性能好速比可以達到1-100，zui低轉速能在50轉/分下*低速運行不發熱，這是其它電機不可比擬的。
6． 該電機為交流電機結構，輸出直流電機的特性，因沒電刷沒有機械換向器，所以可以做到全密封免維護。
7． 為了減小體積減輕重量，一般電動汽車可以做成水冷利用原有汽車水冷系統，對減輕整車重量有利。
四．  為使電動汽車提高系統效率從以下幾個方面考慮；
1． 減輕整車重量：減輕整車重量是提高系統效率的很重要的措施，整車自重減輕等于降低了負載，負載降低減小了摩擦阻轉矩，對增加續行里程有利。
2． 能量回收：電動汽車在運行中、剎車、減速、下坡時、無刷直流電機被旋轉，成為發電機，所發電能回饋到電池里去，為我公司技術，可以把每秒15K的調制方波，在關斷時產生的尖峰，回收到電池里去，以延長續行里程，用戶回饋信息和實際測試同一組電池用一輛車續行里程無刷直流電機比有刷直流電機多行使一倍多。
3． 為了提高整車的系統傳動效率以下方案請參考（見圖1）
   從圖一可以看出，永磁無刷直流電機通過減速箱一級減速經球籠直接傳動到車輪上，其傳動效率為：
永磁無刷直流電機效率92%，一級斜齒輪減*率98%，
球籠萬向節97%  92%×98%×97%=87.5 不計電機效率98%×97%=95% 如此之高的傳動效率，功率損耗很小，提高了系統傳動效率。
4、差速問題：因機械差*率低，把機械差速換成電子差速（公司）。即提高了效率又減輕了重量。
五、結論：
綜述以上分析，合理選用永磁無刷直流電機去掉了燃油發動機；變速箱、離合器、傳動軸、差速器；減輕整車重量，提高整車轉動效率，能量充分回收，使整車的系統效率有很大提高。
兩臺水冷電機功率只相當燃油發動機1/3功率，1/4的重量，由此可見電動汽車需要整體優化設計，才能達整車系統效率zui高，充分利用有限的電池能源。